(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを処理槽の処理液に浸漬することでワークから取り除かれる異物を処理槽内から除去する処理槽内の異物除去装置であって、前記処理槽の少なくとも底面にワーク搬送方向に沿って形成した複数の凹凸形状を有する溝部と、前記処理槽に設けた異物集積部と、この異物集積部を通って循環する処理液を前記処理槽に供給する処理液供給管と、この処理液供給管から分岐して前記溝部の凸部上に配設した複数の枝管と、これらの枝管の前記溝部の凹部中央に対向する部位に前記異物集積部に向けて設けた処理液吐出ノズルを備え、前記溝部の凹凸形状は、前記溝部の断面が、処理槽の幅方向に長径が位置し高さ方向に短径が位置し、長径と短径の比が１：１から８：１である楕円形状の一部により形成されるか、または前記溝部の凹部が谷部であり、凸部が山部であり、前記谷部の角度が９０°〜１６５°である鋸形状より形成されたことを特徴とする処理槽内の異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを処理槽の処理液に浸漬することでワークから取り除かれる異物を処理槽内から除去する処理槽内の異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接処理が施された自動車の車体（ホワイトボディ）などの被処理物には、溶接処理が施される前の各プレス成形品に付着した鉄粉や防錆油などの異物、そして溶接処理時に付着するスパッタなどの異物がそのまま付着している。このため、車体に塗装処理を施す前に、先ずシャワにより車体に付着した異物を洗浄し、次いで脱脂処理、表面調整処理、化成処理などの前処理が行われる。そして、前処理が施された車体は、電着工程、中塗り工程、上塗り工程へと進む。
【０００３】
前処理では多数の処理槽（ディップ槽）が存在し、処理槽には被処理物に付着して持ち込まれた異物、特に鉄粉やスパッタなどの比重の大きい異物が処理槽の底部に沈降蓄積される。また、電着工程においても、長期の使用により処理槽に沈降性がある電着塗料の顔料成分などが沈降固化する。このような鉄粉、スパッタ、固化した顔料成分などは、処理液の対流や被処理物の槽内移動により巻き上げられ、再び被処理物に付着する不具合が生ずる。
【０００４】
このような処理槽に蓄積した異物を除去する方法としては、処理槽内に循環流を形成し、この循環流により処理槽の底部で最も異物が停留する箇所に循環路の吸入口を設け、この吸入口からポンプで処理液と共に停留する異物を吸入し、フィルタにより捕捉除去することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、処理槽の入口部から底部、そして出口部にかけてマグネットシートを搬送自在に配設し、処理槽の底部に沈降してきた鉄粉をマグネットシートに付着させ、次いでマグネットシートを移動させて処理槽の外でスクレイパーにより鉄粉をマグネットシートより剥ぎ落とす装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−２７２０９１号公報
【特許文献２】特開２００３−１１７４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載のような技術においては、比較的比重の大きい鉄粉、スパッタや固化した顔料成分などは、循環流により停留箇所までは運ばれず、処理槽の底部に沈降堆積するため、問題を解決することはできない。
また、特許文献２に記載のような技術においては、鉄粉など磁性を有する異物は捕集できるが、マグネットシート上に沈降したその他の異物はマグネットシートの移動により舞い上がり、処理槽内の被処理物に付着する不具合が発生する。
【０００７】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、処理槽内の異物を確実に除去することができる処理槽内の異物除去装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく本発明は、ワークを処理槽の処理液に浸漬することでワークから取り除かれる異物を処理槽内から除去する処理槽内の異物除去装置であって、前記処理槽の少なくとも底面にワーク搬送方向に沿って形成した複数の凹凸形状を有する溝部と、前記処理槽に設けた異物集積部と、この異物集積部を通って循環する処理液を前記処理槽に供給する処理液供給管と、この処理液供給管から分岐して前記溝部の凸部上に配設した複数の枝管と、これらの枝管の前記溝部の凹部中央に対向する部位に前記異物集積部に向けて設けた処理液吐出ノズルを備え、前記溝部の凹凸形状は、前記溝部の断面が、処理槽の幅方向に長径が位置し高さ方向に短径が位置し、長径と短径の比が１：１から８：１である楕円形状の一部により形成されるか、または前記溝部の凹部が谷部であり、凸部が山部であり、前記谷部の角度が９０°〜１６５°である鋸形状より形成されたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、処理槽に沈降堆積しようとする比較的比重の大きな異物が、処理液吐出ノズルより噴出された処理液の流れに乗って溝部の凸部近傍に集まり、次々と異物集積部側に流下し、最終的には異物集積部に捕集される。
また、本発明によれば、樋形状を有する鋼板部材により溝部の凹部と凸部を容易に形成することができ、異物を沈降堆積させることなく異物集積部側に流下させる処理液の流れを形成することができる。
また、本発明によれば、鋸形状を有する鋼板部材により溝部の凹部と凸部を容易に形成することができ、異物を沈降堆積させることなく異物集積部側に流下させる処理液の流れを形成することができる。
また、本発明によれば、異物集積部を、溝部の一端に設けたホッパまたは、鋼板部材の底部若しくは鋼板部材の谷部とすることにより、異物を確実に捕集することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第１実施の形態を備えた処理槽の概要構成説明図、図２は同じく平面図、図３は図２のＡ−Ａ断面矢視図、図４は図３の要部拡大図、図５は図２のＢ−Ｂ断面拡大矢視図、図６は第１実施の形態の動作説明図である。
【００１７】
本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第１実施の形態は、図１及び図２に示すように、ワークＷを処理液１に浸漬して脱脂、洗浄や電着塗装などの処理を施す処理槽２に備えられている。処理槽２の上方には、ワークＷを吊り下げて矢印Ｆの方向（ワーク搬送方向）に搬送しながら処理液１に浸漬するための搬送コンベア３が設置されている。処理槽２のワーク搬入側には、処理槽２内の異物を集積するためのホッパ４が配設されている。また、処理槽２のワーク搬出側には、傾斜部５が形成され、傾斜部５から処理槽２の底面６にかけてワーク搬送方向に沿った複数の凹凸形状を有する溝部７が形成されている。
【００１８】
溝部７は、図３に示すように、プレス成形により製作された複数の凹凸形状（樋形状が並設された形状）を有する鋼板部材８同士を溶接接合し、溶接接合された鋼板部材８の外郭を補強部材９により補強することで形成される。溝部７の凹部１０ａは鋼板部材８の底部であり、溝部７の凸部１０ｂは鋼板部材８の山部である。そして、鋼板部材８は、図４に示すように、その断面が、処理槽２の幅方向に長径が、高さ方向に短径が位置する楕円形状の一部より形成されている。本発明で適用される鋼板部材８の楕円形状は、長径と短径の比が１：１から８：１が好ましい。また、鋼板部材８の高さＨは短径の半分以下である。
【００１９】
処理槽２の傾斜部５及び底面６のワーク搬送方向の一側には、夫々処理液供給管１２が配設され、溝部７の上方には処理液供給管１２から分岐した複数の枝管１３が等間隔にワーク搬送方向と垂直方向で溝部７の山部１０ｂに当接して延設されている。また、枝管１３の溝部７の底部１０ａ中央に対向する部位には、ホッパ４に向けた処理液吐出ノズル１４が装着されている。
【００２０】
処理液吐出ノズル１４は、図５に示すように、ワーク搬送方向とは逆向き且つ溝部７の底部１０ａに対して仰角αが１０°〜６０°の範囲（１０°≦α≦６０°）で設置されている。また、ホッパ４には、フィルタ１５、循環ポンプ１６を介して処理液循環管１７の一端が接続され、処理液循環管１７の他端は処理液供給管１２に接続されている。
【００２１】
以上のように構成された本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第１実施の形態の動作を説明する。図６に示すように、ワーク搬送方向の下流側に位置する枝管１３の処理液吐出ノズル１４ａより噴出された処理液１は、噴出された初期には溝部７の各底部１０ａ中央からその両サイドの山部１０ｂに向かってホッパ４側に流下し、次いで両サイドの山部１０ｂ近傍に集まり、山部１０ｂに沿った強い流れ２０となり、更にホッパ４側に流下する。
【００２２】
そして、ホッパ４側に流下する処理液１は、前記処理液吐出ノズル１４よりワーク搬送方向の上流側に位置する枝管１３の処理液吐出ノズル１４ｂより噴出される処理液１の流れに乗ってホッパ４側に更に流下する。この時、処理槽２の傾斜部５及び底面６に沈降堆積しようとする比較的比重の大きな異物は、処理液吐出ノズル１４より噴出された処理液１の流れに乗って山部１０ｂ近傍に集まり、次々とホッパ４側に流下し、最終的にはホッパ４内に捕集される。
【００２３】
次いで、ホッパ４内に捕集され異物は、循環ポンプ１６により吸引された処理液１が処理液循環管１７を通って処理槽２に戻る際に、フィルタ１５により除去される。そして、異物が除去された処理液１は、処理液供給管１２を経由して枝管１３に装着された処理液吐出ノズル１４より再び噴出される。
【００２４】
ここで、鋼板部材８の楕円形状の長径と短径の比が１：１に満たないと、山部１０ｂ近傍の曲率が大きくなり、処理液吐出ノズル１４より噴出された処理液１の流れに乗せて比較的比重の大きな異物を両サイドの山部１０ｂ近傍に集めて流下させることが困難になり、両サイドの山部１０ｂ近傍には異物が沈降・堆積するという不具合が発生する。このような不具合を防止するために、処理液吐出ノズル１４の吐出圧を高めると処理槽２の傾斜部５及び底面６に向けて吐出された処理液１が乱流となって舞い上がり、異物が飛散するという不具合が発生する。
【００２５】
また、鋼板部材８の楕円形状の長径と短径の比が８：１を超えると、処理液吐出ノズル１４より噴出された処理液１の噴射流が拡散し、ワーク搬送方向の上流側に位置する枝管１３の処理液吐出ノズル１４より噴出された処理液１の噴出流位置まで比較的比重の大きな異物を流下することが困難になり、途中で異物が沈降・堆積するという不具合が発生する。このような不具合を防止するためには、枝管１３の設置間隔を狭める必要があるが、それでは枝管１３及び処理液吐出ノズル１４の数が増え、コスト高になってしまう。
【００２６】
また、鋼板部材８の高さＨも、鋼板部材８の楕円形状の長径と短径の比と同様な理由により、短径の半分以下が望ましい。処理液吐出ノズル１４の仰角αについては、仰角αが１０°に満たないと、比較的比重の大きな異物をホッパ４に向けて流下させることが困難になり、異物が沈降・堆積するという不具合が発生する。一方、処理液吐出ノズル１４の仰角αが６０°を超えると、乱流が発生し、異物が舞い上がり、ワークＷに付着するという不具合が発生する。
【００２７】
また、循環ポンプ１６の吐出圧及び吐出量は、処理槽２の傾斜部５及び底面６の面積の大きさ、鋼板部材８の形状、処理液吐出ノズル１４の仰角α、異物の比重などを考慮して適宜設定する。枝管１３の間隔は、処理槽２の傾斜部５及び底面６の面積の大きさ、鋼板部材８の形状、処理液吐出ノズル１４の仰角α、異物の比重など及びこれらより設定される循環ポンプ１６の吐出圧及び吐出量により適宜設定される。
【００２８】
次に、本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第２実施の形態は、図７及び図８に示すように、第１実施の形態と相違する点は、処理槽２の傾斜部５及び底面６に形成された溝部２７の形状であり、他の構成は第１実施の形態と同様である。溝部２７は、図９に示すように、その断面が鋸形状に形成されている。溝部２７は、複数の凹凸形状（鋸形状が並設された形状）を有する鋼板部材２８同士を溶接接合し、溶接接合された鋼板部材２８の外郭を補強部材２９により補強することで形成される。溝部２７の凹部３０ａは鋼板部材２８の谷部であり、溝部２７の凸部３０ｂは鋼板部材２８の山部である。また、溝部２７を構成する谷部３０ａの角度βは、図１０に示すように、９０°〜１６５°とする。
【００２９】
以上のように構成された本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第２実施の形態の動作を説明する。図１１に示すように、ワーク搬送方向の下流側に位置する枝管１３の処理液吐出ノズル１４ａより噴出された処理液１は、噴出された初期には溝部２７の各谷部３０ａ中央からその両サイドの山部３０ｂに向かってホッパ４側に流下し、次いで両サイドの山部３０ｂ近傍に集まり、山部３０ｂに沿った強い流れ２０となり、更にホッパ４側に流下する。
【００３０】
そして、ホッパ４側に流下する処理液１は、前記処理液吐出ノズル１４よりワーク搬送方向の上流側に位置する枝管１３の処理液吐出ノズル１４ｂより噴出される処理液１の流れに乗ってホッパ４側に更に流下する。この時、処理槽２の傾斜部５及び底面６に沈降堆積しようとする比較的比重の大きな異物は、処理液吐出ノズル１４より噴出された処理液１の流れに乗って山部３０ｂ近傍に集まり、次々とホッパ４側に流下し、最終的にはホッパ４内に捕集される。
【００３１】
次いで、ホッパ４内に捕集され異物は、循環ポンプ１６により吸引された処理液１が処理液循環管１７を通って処理槽２に戻る際に、フィルタ１５により除去される。そして、異物が除去された処理液１は、処理液供給管１２を経由して枝管１３に装着された処理液吐出ノズル１４より再び噴出される。
【００３２】
ここで、谷部３０ａの角度βが１６５°を超えると、谷部３０ａから山部３０ｂにかけて傾斜が緩やかになり、処理液吐出ノズル１４より噴出した処理液１の噴出流が拡散し、隣接する枝管１３の処理液吐出ノズル１４より噴出した処理液１の噴出流位置まで比較的比重の大きな異物を処理液１の流れに乗せて移動させることが困難になり異物が堆積してしまう。特に、両サイドの山部３０ｂ近傍に処理液吐出ノズル１４より噴出された処理液１の噴出流が集まって流下することが困難になり、両サイドの山部３０ｂ近傍には異物が沈降・堆積するという不具合が発生する。
【００３３】
このような不具合を防止するために、処理液吐出ノズル１４の吐出圧を高めると、傾斜部５及び底面６に向けて噴出した処理液１が乱流となって舞い上がり、異物が飛散するという不具合が発生する。一方、角度βが９０°に満たないと、谷部３０ａから山部３０ｂにかけて傾斜が急になって、両サイドの山部３０ｂ近傍に処理液吐出ノズル１４より噴出された処理液１の噴出流が集まり難くなり、両サイドの山部３０ｂ近傍には異物が沈降・堆積するという不具合が発生する。また、角度βが９０°に満たないと、山部３０ｂの間隔が狭くなるため、処理液吐出ノズル１４の数が増え、コスト高になってしまう。
【００３４】
また、処理液吐出ノズル１４の仰角αについては、仰角αが１０°に満たないと、比較的比重の大きな異物をホッパ４に向けて流下させることが困難になり、異物が沈降・堆積するという不具合が発生する。一方、処理液吐出ノズル１４の仰角αが６０°を超えると、乱流が発生し、異物が舞い上がり、ワークＷに付着するという不具合が発生する。
【００３５】
また、循環ポンプ１６の吐出圧及び吐出量は、処理槽２の傾斜部５及び底面６の面積の大きさ、鋼板部材２８の形状、処理液吐出ノズル１４の仰角α、異物の比重などを考慮して適宜設定する。枝管１３の間隔は、処理槽２の傾斜部５及び底面６の面積の大きさ、鋼板部材２８の形状、処理液吐出ノズル１４の仰角α、異物の比重など及びこれらより設定される循環ポンプ１６の吐出圧及び吐出量により適宜設定される。
【００３６】
次に、本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第３実施の形態は、図１２及び図１３に示すように、第１実施の形態において、異物集積部としてのホッパ４をなくし、溝部７を処理槽２の端面２ａまで延ばして溝部７の端部７ａの底部１０ａを異物集積部３１とした。他の構成は第１実施の形態と同様である。そして、異物集積部３１を構成する各底部１０ａに対向する処理槽２の端面２ａには、処理液循環管１７に接続される排出管３２が前記底部１０ａに連通すべく装着されている。
【００３７】
異物集積部３１内に捕集され異物は、循環ポンプ１６により吸引された処理液１が処理液循環管１７を通って処理槽２に戻る際に、フィルタ１５により除去される。そして、異物が除去された処理液１は、処理液供給管１２を経由して枝管１３に装着された処理液吐出ノズル１４より再び噴出される。他の動作は第１実施の形態と同様である。
【００３８】
なお、異物集積部３１は、溝部７の端部７ａに限定されることなく、例えば処理槽２のワーク搬送方向中央部或いは適宜の位置に設け、そこに処理液循環管１７に接続される排出管３２を溝部７の各底部１０ａに連通すべく装着してもよい。また、異物集積部であるホッパをその上部開口が処理槽２の端面２ａであって、底面６に近い箇所に位置するように配設し、ホッパの後端に処理液循環管１７を接続する構成としてもよい。
【００３９】
次に、本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第４実施の形態は、図１４及び図１５に示すように、第２実施の形態において、異物集積部としてのホッパ４をなくし、溝部２７を処理槽２の端面２ａまで延ばして溝部２７の端部２７ａの谷部３０ａを異物集積部４１とした。他の構成は第２実施の形態と同様である。そして、異物集積部４１を構成する各谷部３０ａに対向する処理槽２の端面２ａには、処理液循環管１７に接続される排出管４２が前記谷部３０ａに連通すべく装着されている。
【００４０】
異物集積部４１内に捕集され異物は、循環ポンプ１６により吸引された処理液１が処理液循環管１７を通って処理槽２に戻る際に、フィルタ１５により除去される。そして、異物が除去された処理液１は、処理液供給管１２を経由して枝管１３に装着された処理液吐出ノズル１４より再び噴出される。他の動作は第２実施の形態と同様である。
【００４１】
なお、異物集積部４１は、溝部２７の端部２７ａに限定されることなく、例えば処理槽２のワーク搬送方向中央部或いは適宜の位置に設け、そこに処理液循環管１７に接続される排出管４２を溝部２７の各谷部３０ａに連通すべく装着してもよい。また、異物集積部であるホッパをその上部開口が処理槽２の端面２ａであって、底面６に近い箇所に位置するように配設し、ホッパの下部に処理液循環管１７を接続する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によれば、処理槽に沈降堆積しようとする比較的比重の大きな異物でも、処理液吐出ノズルより噴出される処理液の流れによって、異物集積部側に流下させ、異物集積部に捕集させる処理槽内の異物除去装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第１実施の形態を備えた処理槽の概要構成説明図
【図２】本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第１実施の形態を備えた処理槽の平面図
【図３】図２のＡ−Ａ断面矢視図
【図４】図３の要部拡大図
【図５】図２のＢ−Ｂ断面拡大矢視図
【図６】第１実施の形態の動作説明図
【図７】本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第２実施の形態を備えた処理槽の概要構成説明図
【図８】本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第２実施の形態を備えた処理槽の平面図
【図９】図８のＣ−Ｃ断面矢視図
【図１０】図９の要部拡大図
【図１１】第２実施の形態の動作説明図
【図１２】本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第３実施の形態を備えた処理槽の平面図
【図１３】図１２のＤ−Ｄ断面矢視図
【図１４】本発明に係る処理槽内の異物除去装置の第４実施の形態を備えた処理槽の平面図
【図１５】図１４のＥ−Ｅ断面矢視図
【符号の説明】
【００４４】
１…処理液、２…処理槽、３…搬送コンベア、４…ホッパ、５…傾斜部、６…底面、７，２７…溝部、７ａ，２７ａ…端部、８，２８…鋼板部材、９，２９…補強部材、１０ａ…凹部（底部）、１０ｂ，３０ｂ…凸部（山部）、１２…処理液供給管、１３…枝管、１４…処理液吐出ノズル、１５…フィルタ、１６…循環ポンプ、１７…処理液循環管、３０ａ…凹部（谷部）、３１，４１…異物集積部、３２，４２…排出管、Ｗ…ワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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